การเร่งฮาร์ดแวร์คืออะไรและมีประโยชน์อย่างไร?

การเร่งด้วยฮาร์ดแวร์ใช้ฮาร์ดแวร์คอมพิวเตอร์ที่สร้างขึ้นเป็นพิเศษ (เช่น ไมโครชิปซิลิคอน) เพื่อทำงานที่แคบกว่าชุดทั่วไป ซีพียู (หน่วยประมวลผลกลาง)

ในฐานะผู้ใช้หมายความว่าอย่างไร คุณมักจะมีตัวเลือกในการเปิดหรือปิดการเร่งฮาร์ดแวร์ในแอปพลิเคชันของคุณ การเร่งฮาร์ดแวร์มีประโยชน์อย่างไร และมีประโยชน์อย่างไร

การเร่งด้วยฮาร์ดแวร์คืออะไร (รุ่นธรรมดา)

นี่คือคำอธิบายง่ายๆ เกี่ยวกับการเร่งฮาร์ดแวร์ . ข้ามไปยังส่วนถัดไปเพื่อดูกระบวนการในเชิงลึก

ซีพียูในคอมพิวเตอร์ของคุณสามารถแก้ปัญหาทางคณิตศาสตร์ได้แทบทุกประเภท วงจร CPU ใช้ส่วนประกอบมากขึ้นเพื่อจัดการกับงานหลายประเภท พวกเขาใช้พื้นที่มากขึ้น สร้างความร้อนมากขึ้น และไม่ได้ออกแบบมาอย่างหรูหราเหมือนวงจรที่สร้างขึ้นสำหรับงานเดียว

ด้วยการเร่งด้วยฮาร์ดแวร์ วงจรรวมพิเศษหรือไมโครโปรเซสเซอร์ทำงานเฉพาะอย่างใดอย่างหนึ่งหรือชุดงานที่เกี่ยวข้องในวงแคบ การออกแบบของวงจรไม่สูญเปล่าไปกับสิ่งอื่นใด และให้ข้อได้เปรียบด้านประสิทธิภาพอย่างมาก

บางครั้งฮาร์ดแวร์นั้นก็มีอยู่ในตัว CPU เอง CPU ที่ทันสมัยส่วนใหญ่มีส่วนภายในที่เร่งความเร็วของคณิตศาสตร์บางประเภทที่ใช้สำหรับงานต่างๆ เช่น การเข้ารหัสวิดีโอ และ การเข้ารหัส

กล่าวโดยย่อ การเร่งความเร็วด้วยฮาร์ดแวร์หมายถึงการมอบงานเฉพาะให้กับฮาร์ดแวร์ชิ้นหนึ่งที่มีเอกลักษณ์เฉพาะตัว ซึ่งเป็นแจ็คของการแลกเปลี่ยนเพียงครั้งเดียวและลุยไปกับมัน

ประโยชน์ของการเร่งด้วยฮาร์ดแวร์มีอะไรบ้าง ?

การเร่งด้วยฮาร์ดแวร์มีประโยชน์ต่อแอปพลิเคชันที่คุณกำลังใช้อย่างไร มักขึ้นอยู่กับประเภทของฮาร์ดแวร์และประเภทของการเร่งความเร็ว แต่ประโยชน์ตามปกติจะมีผลกับสถานการณ์ส่วนใหญ่

การเร่งด้วยฮาร์ดแวร์ช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพได้อย่างมาก แอปพลิเคชันของคุณจะทำงานได้อย่างราบรื่นมากขึ้น หรือแอปพลิเคชันจะทำงานให้เสร็จภายในเวลาที่สั้นลงมาก

ทำให้ CPU ของคุณมีเนื้อที่ว่างมากขึ้นเพื่อทำสิ่งอื่นที่นำไปสู่ปรับปรุงประสิทธิภาพของระบบ CPU สามารถถ่ายโอนงานไปยังฮาร์ดแวร์เฉพาะแล้วเริ่มใช้งาน เช่น เรียกใช้วิดีโอเกมพร้อมกันด้วยการสตรีมวิดีโอหรือใช้แอปพลิเคชัน เช่น ความไม่ลงรอยกัน.

การเร่งด้วยฮาร์ดแวร์เป็นสิ่งสำคัญสำหรับอุปกรณ์ที่ใช้แบตเตอรี่ นั่นเป็นสาเหตุที่สมาร์ทโฟนหรือแท็บเล็ตของคุณสามารถเล่นวิดีโอได้เป็นเวลานานโดยไม่ต้องเปลืองแบตเตอรี ชิปเฉพาะทางขนาดเล็กมักจะใช้พลังงานน้อยกว่า CPU ขนาดใหญ่ที่มีความซับซ้อนแทบทุกครั้ง

การเร่งด้วยฮาร์ดแวร์มีข้อเสียหรือไม่

ใน โดยทั่วไปแล้ว การเร่งความเร็วด้วยฮาร์ดแวร์เป็นสิ่งที่คุณต้องการปล่อยทิ้งไว้ แต่มีบางกรณีที่อาจเป็นข้อเสียได้

การเร่งด้วยฮาร์ดแวร์มักทำให้เกิดความไม่เสถียร แม้ว่า CPU จะช้า แต่ CPU ก็มีความน่าเชื่อถือสูง ตัวอย่างเช่น แทบไม่มีประโยชน์ในการเร่งความเร็วด้วยฮาร์ดแวร์เพื่อเร่งการส่งออกวิดีโอ จากนั้นกระบวนการหยุดทำงานก่อนที่จะเสร็จสิ้น

การเร่งฮาร์ดแวร์ไม่ยืดหยุ่นต่อการพัฒนาใหม่ ตัวอย่างเช่น คุณอาจมีการเร่งด้วยฮาร์ดแวร์ในคอมพิวเตอร์ของคุณสำหรับวิธีการเข้ารหัสวิดีโอเฉพาะ แต่ถ้ามีบางอย่างที่ดีกว่าเข้ามา คุณจะต้องซื้อฮาร์ดแวร์ใหม่เพื่อรองรับ

ประเภทของการเร่งความเร็วด้วยฮาร์ดแวร์ที่ระบบของคุณสนับสนุนอาจไม่ให้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุด ดังนั้น หากคุณชอบคุณภาพมากกว่าความเร็ว จะดีกว่าถ้าให้ CPU จัดการงานในบางกรณี ตัวอย่างเช่น หากคุณไม่มีฮาร์ดแวร์รองรับการเข้ารหัส HEVC แต่ต้องการข้อได้เปรียบด้านคุณภาพเหนือ H.264 CODEC คุณจะต้องใช้การเข้ารหัสแบบ CPU

โดยที่ ฉันใช้การเร่งด้วยฮาร์ดแวร์ได้ไหม

มีรูปแบบการเร่งฮาร์ดแวร์มากเกินไปสำหรับแสดงรายการทั้งหมดที่นี่ แต่ต่อไปนี้คือรูปแบบทั่วไปบางประการที่คุณจะพบในฐานะผู้ใช้คอมพิวเตอร์ทั่วไป

การเร่งความเร็วฮาร์ดแวร์ของเบราว์เซอร์

เว็บเบราว์เซอร์อาจเป็นแอปพลิเคชั่นที่ต้องใช้ CPU มาก เว็บไซต์สมัยใหม่มีเอฟเฟกต์กราฟิกที่สวยงามและภาพและเสียงที่มีความเที่ยงตรงสูง เว็บแอปพลิเคชันที่ใช้กราฟิก 3D ได้ประโยชน์จากการเร่งฮาร์ดแวร์ GPU

โดยปกติแล้วการเร่งฮาร์ดแวร์จะเปิดไว้โดยค่าเริ่มต้นในแอปพลิเคชันเหล่านี้ และคุณควรปิดใช้งานการเร่งความเร็วด้วยฮาร์ดแวร์สำหรับ การแก้ไขปัญหา เท่านั้น

การเร่งการเข้ารหัสวิดีโอ

ขณะนี้ CPU ส่วนใหญ่มีการเร่งความเร็วสำหรับมาตรฐานวิดีโอ H.264 ทั่วไป และรองรับ H. 265 ก็โตเช่นกัน

Nvidia GPU ล่าสุดยังมีชิปเข้ารหัส “NVENC” โดยเฉพาะ ซึ่งจะทำหน้าที่แทนการบันทึกหรือสตรีมฟุตเทจเกม เพื่อไม่ให้กระทบต่อประสิทธิภาพของเกม

แอปพลิเคชันต่างๆ Adobe Premiere Pro เสนอการเร่งฮาร์ดแวร์โดยใช้ GPU ซึ่งช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพในขณะที่แก้ไขและส่งออกโครงการ

การเร่ง GPGPU ( GPU วัตถุประสงค์ทั่วไป)

ตัวประมวลผลกราฟิกเริ่มทำงานเป็นตัวเร่งกราฟิก 3 มิติ แต่ GPU สมัยใหม่สามารถดำเนินการอย่างง่ายได้ค่อนข้างหลากหลายอย่างรวดเร็ว โปรเซสเซอร์เหล่านี้ประกอบด้วยโปรเซสเซอร์ขนาดเล็กธรรมดาหลายร้อยหรือหลายพันตัวซึ่งทำงานพร้อมกันทั้งหมด

สิ่งนี้ทำให้เหมาะสำหรับการประมวลผลข้อมูลบางประเภทที่ต้องเรียกใช้ผ่านอัลกอริทึม GPU ได้รับการออกแบบในลักษณะนี้เนื่องจากการเรนเดอร์กราฟิกเกี่ยวข้องกับการประมวลผลค่าพิกเซลในแบบคู่ขนาน ดังนั้น GPU ของคุณจะกำหนดว่าแต่ละล้านพิกเซลบนหน้าจอควรมีลักษณะอย่างไรในเวลาเดียวกัน ปรากฎว่าแอปพลิเคชันการเรียนรู้เชิงลึกและการขุดข้อมูลยังได้รับประโยชน์จากแนวทางการคำนวณนี้ด้วย

การติดตามรังสีและการเร่งความเร็วของการเรียนรู้ด้วยเครื่อง

นักพัฒนา GPU ได้เพิ่มโปรเซสเซอร์ร่วมโดยเฉพาะซึ่งทำงานเฉพาะทางมากกว่าแกน GPU

GPU Nvidia รุ่นล่าสุดมีส่วนประกอบพิเศษที่เร่งคณิตศาสตร์ของ การติดตามรังสี ซึ่งเป็นวิธีการวาดกราฟิก 3 มิติโดยจำลองว่าแสงจะกระจายผ่านฉากอย่างไร

GPU เหล่านี้มีโปรเซสเซอร์เพิ่มเติมที่ทำได้ดีมากในการคำนวณที่เรียกว่า "เทนเซอร์" สิ่งเหล่านี้มีประโยชน์ในแอปพลิเคชันที่ใช้ Neural Net Machine Learning ซึ่งพบได้ทั่วไปในงานคอมพิวเตอร์ทุกวัน

การเร่งความเร็วมีอยู่ทุกหนทุกแห่ง

อุปกรณ์ประมวลผลเกือบทุกเครื่องในปัจจุบันมีการเร่งความเร็วด้วยฮาร์ดแวร์ และเนื่องจากงานคอมพิวเตอร์บางประเภทได้รับความนิยม นักวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์จะสร้างระบบเฉพาะขึ้นเพื่อให้ทำงานได้เร็วขึ้นและมีประสิทธิภาพมากขึ้น

นั่งลงและเพลิดเพลินไปกับความเร็ว!

กระทู้ที่เกี่ยวข้อง: